第8章 聚合反应工程基础

第八章 1 聚合反应器

¾从操作方式来看它能进行间歇、半连续、单釜和多釜连续操作，以满足不同聚合过程的要求。¾反应釜一般带搅拌装置，且形式多样。

1.1 釜式聚合反应器（聚合釜）

（1）釜体（2）搅拌装置基本结构4

（3）密封装置（4）传动装置

¾封头

（1）釜体端部法兰式结构：开式结构、釜盖重包括：上下封头、直立圆筒、接管、法兰、支座等

5量较轻，适用压力较低、容积较小的反应釜选用。

闭式、留人孔式结构：

闭式结构、无法兰、结构简单、造价较低，适用容积大的反应釜。

6

几种搅拌设备筒体的高径比H 1/D 1

种类罐内物料类型高径比一般搅拌罐液-固相、液－液相

1～1.3¾筒体

7气－液相1～2聚合釜悬浮液、乳化液

2.08～

3.85发酵罐类

发酵液

1.7～

2.5

高径比较大？

991010

反应釜材质：不锈钢、搪瓷

11

管道颜色标识

原料：灰色空气：蓝色氮气：黑色1313水：绿色热介质进出管：红色

产物放料管：灰色

1414

1515 传感器：测量反应物

的温度、压力或其它参数。

16

17 视镜

18

支座：小型用悬挂式支座，大型用裙式支座或支承式支座。

19

20

如何有效的排除聚合反应热，保持反应温度？

①夹套冷却

夹套传热：饱和水蒸汽、热水、冷水、冷冻盐水、热导油等。

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¾蒸汽加热和液体加热的方向？

①夹套冷却

夹套传热：饱和水蒸汽、热水、冷水、冷冻盐水、热导油等。

压力MPa 温度

℃压力

MPa 温度

℃0010102002001335230.010102.00.200133.50.050111.00.300143.50.100120.00.400151.50.150

127.0

0.520

160.0

夹套附加内冷管冷却——大型聚合釜或要求低温操作

24

内冷管——蛇管

25③回流冷凝器冷却——反应温度较高，单体沸腾回流移去反应热

26

回流冷凝器冷却

27传热装置——电加热

28

釜体的保温——高温或低温聚合

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31

33

搅拌机顶插式中心安装

立式圆筒的三种基本流型

径向流

流型

轴向流

切向流

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轴向流与搅拌器

☆桨式搅拌器（折叶式）：结构简单

☆叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数

是2、3或4 片。

38

轴向流与搅拌器

☆流型：轴向流

☆流体流动方向平行于搅拌轴，

流体由桨叶推动，使流体向下流

动，遇到容器底面再向上翻，形

成上下循环流。

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径向流与搅拌器

☆涡轮式搅拌器

☆开式：斜叶、弯叶等，叶片数为2叶和4叶；

☆盘式有：直叶、弧叶、斜叶、弯叶圆盘等；叶片数常为6叶。

43 径向流与搅拌器

☆涡轮式搅拌器

☆流体流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成二股流体分别向上、向下流动，

44

再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下二个循环流动。

☆应用较广的一种搅拌器，能有效地完成几乎所有的搅拌操作，并能处理粘度范围很广的流体。

其它搅拌器与流型

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4747

搅拌器型式和适用条件

52

535354

5858

改善措施一：设置导流筒

a.上下开口圆筒，安装于容器内。

b.导流筒上端低于静液面，筒身开孔或槽，当液面降落后流体仍可从孔或槽进入导流筒。

c.导流筒将搅拌容器截面分成面59涡轮式或桨式搅拌器

导流筒置于桨叶的上方推进式搅拌器

导流筒套在桨叶外面，或略高于桨叶

积相等的两部分。

d.当搅拌器置于导流筒之下，且容器直径又较大时，导流筒的下

端直径应缩小，使下部开口小于搅拌器的直径。

a.导流，可以为流体限定一个流动路线，防止短路

b.使筒内液体搅拌程度↑→混合效率↑

c.迫使流体高速流过加热面→利于传热

作用(Function):

6060

1.2 管式聚合反应器

¾传动装置

6161

管式反应器

63

6666

1.2 塔式聚合反应器塔式反应器

6868

塔式反应器

分离过程及设备

2 聚合物分离过程及设备

7070

71717272

73737474 75757676 77777878

79798080

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